Высокие температуры обычно связаны с высокой потребляемой энергией, и нередко качество конечных продуктов зависит от контроля температуры.
С помощью подходящих измерительных приборов можно существенно повлиять как на качество продукта, так и на энергопотребление. Во многих случаях измерительная система окупается очень быстро, если она достигает более лучшего качества при меньшем потреблении энергии.
Типичные области применения можно найти, например, в сталелитейной промышленности. Из расплавленной стали обычно формируется пресс-формами заготовки прямоугольного поперечного сечения, которые затем необходимо охлаждать в несколько этапов.
Обеспечение качества на сталелитейном заводе с помощью бесконтактной инфракрасной технологии измерения температуры. Источник: Виктор Маха / Wikimedia Commons / CC BY-SA 3.0Температура процесса как важный качественный фактор в производстве стали
В зависимости от размера системы они также могут быть несколькими нитями. Оптимальное охлаждение заготовок обычно можно контролировать с помощью нескольких водяных форсунок в разных зонах.
Скорость вытягивания (например, 2-3 м/с) также влияет на охлаждение и, конечно, на прямую производительность системы. После того, как стальная жила покидает зону охлаждения, она полностью затвердевает. Впоследствии ее обычно нарезают на нужные длины с помощью резака.
Оптимальные свойства материала достигаются только тогда, когда все параметры технологического процесса являются правильными при литье и сплав затвердевает в однородную структуру. Поэтому очень плохо, когда дефекты качества распознаются только при дальнейшей обработке. Типичными примерами здесь являются стальная проволока для автомобильных шин или детали рулевого управления для грузовых автомобилей и другие запасные части, которые должны иметь увеличенный срок службы. Если температура процесса слишком высока, структура материала страдает. Если температура процесса слишком низкая, могут возникать трещины при выпрямлении отливок. Наиболее важным этапом данного технологического процесса является измерение температуры в выходном сечении заготовки, если требуется обеспечить высокое качество поверхности и внутреннюю структуру без трещин.
Поскольку типичные температуры находятся в диапазоне от 800 до 1000 °C, и объект измерения перемещается, используются оптические датчики температуры. Классические пирометры доказали свою ценность, abrcbhezя коротковолновое инфракрасное излучение (1 мкм) и рассчитывая температуру поверхности стали. Длинноволновые измерительные приборы (от 8 до 14 мкм) менее пригодны, потому что поверхность стали окисляется во время охлаждения и, таким образом, радиационные свойства сильно изменяются, прежде всего в диапазоне от 8 мкм до 14 мкм, и водяной пар сильно мешает в этом диапазоне длин волн.
Однако традиционные пирометры измеряют только одну точку на заготовке или одну линию, если установлен ИК-сканер или пирометр. Причем измерение происходит только с одной стороны. Однако, поскольку заготовку следует охлаждать как можно более равномерно со всех сторон, желателен сбор температурных данных по всей поверхности (сверху, слева, справа, снизу).
Инфракрасная камера PYROVIEW измеряет температуру без контакта на нескольких сторонах стальной заготовки
Этого лучше всего достичь по крайней мере с двумя инфракрасными камерами PYROVIEW 512N, которые измеряют заготовки слева и справа. Таким образом, из стального жгута могут быть сформированы три температуры: левая сторона, правая сторона и двукратная вершина (это видно на обеих камерах).
Если нижняя сторона заготовки также должна быть измерена, потребуется третья камера. Однако большинство заводов не имеют подходящего монтажного положения. Поскольку обе стороны измеряают верхнюю сторону заготовки, то возможна простая проверка измеренных значений.
Инфракрасная камера PYROVIEW 512N обеспечивает термограммы высокого разрешения 512 х 384 пикселей и позволяет более гибкое получение данных температуры всей заготовки, независимо от геометрии.
Температура непрерывного литья измеряется бесконтактно с ИК-камерами с нескольких сторон одновременно.
Схематическая структура системы термографии с двумя инфракрасными камерами PYROVIEWМощное программное обеспечение для онлайн-термографии PYROSOFT позволяет легко определять соответствующие зоны измерения на ПК.
Тепловизор можно использовать как для мониторинга процесса, так и для задач НИОКР (запись ИК-видео для последующего детального анализа, тестирование других марок стали, изменение параметров и т. д.).
Тепловые изображения с высоким тепловым разрешением и отображением температуры горячей точки
Из-за высокого разрешения 512 × 384 пикселей, температуры могут измеряться очень хорошо и на больших расстояниях. Влияние на измерение с помощью линий значительно улучшено по сравнению с точечной оценкой (пирометр), так как наименьшие несбалансированные точки достаточны для определения температуры (оценка максимального значения). Специальные функции оценки позволяют автоматически отображать температуру горячей точки, что особенно важно для управления процессом.
Тепловое изображение непрерывного литья - снято с помощью инфракрасной камеры PYROVIEW 512NЭкономьте расходы с системой термографии
В зависимости от требований заказчика, система термографии может либо работать автономно с поддержкой установки оператором в диспетчерской, либо напрямую подключаться к контроллеру (ПЛК). В дополнение к улучшению качества продукции, автоматизированное управление может также сократить расходы на персонал, позволяя одному оператору управлять несколькими станциями. Данные измерения температуры и изображение с камеры могут отображаться на экране и в виде графиков трендов. Кроме того, все соответствующие данные могут быть подключены к собственной системе качества клиента для обеспечения долгосрочной записи и документирования.
- Размеры инфракрасной камеры
Размеры инфракрасной камеры PYROVIEW в компактном корпусе и в промышленном защитном корпусе- Технические характеристики Инфракрасная камера PYROVIEW
| Тип устройства | ИК камера PYROVIEW 512N compact + | ИК камера PYROVIEW 512N protection |
|---|---|---|
| Спектральный диапазон | От 0,8 до 1,1 мкм | |
| Диапазоны измерения температуры | От 600 до 1500 ° C (непрерывный диапазон измерения), опционально от 1400 до 3000 ° C | |
| NETD1 | <1 К (600 ° С, 60 Гц) | |
| Поле зрения (HFOV x VFOV) | 36 ° x 27 °, опционально: 51 ° x 40 °, 26 ° x 19 °, 19 ° x 14 °, 13 ° x 9 °, 9 ° x 7 °, объектив бороскопа 71 ° x 56 ° (камера обжига ИК-камера PYROINC 512N ) | |
| Моторизированная фокусировка | да | |
| ИК датчик | Высокодинамичный 2D Si CMOS массив (512 x 384 пикселей) | |
| Погрешность измерения1 | 1% от измереннного значения в °C | |
| Частота измерения | внутренний 60 Гц, на выбор: 60 Гц, 30 Гц, 15 Гц, ... | |
| Время отклика | внутренне 33 мс, по выбору: 2 / частота измерения | |
| Интерфейсы | Гигабитный Ethernet (в режиме реального времени 60 Гц), гальванически изолированные цифровые входы (триггеры) и цифровые выходы (сигнализация) | |
| GigETM видение | да | |
| Разъемы | Круглый разъем HR10A (12-контактный, рабочее напряжение, цифровые входы и выходы), круглый разъем M12A (Ethernet) | Круглый разъем M23 (16-контактный, рабочее напряжение, цифровые входы и выходы), круглый разъем M12A (Ethernet) |
| Корпус | Алюминиевый компактный корпус IP54, 65 мм (L) x 160 мм (W) x 79 мм (H), без оптики и соединений, опционально устанавливается в защищенном от непогоды корпусе с наклонно-поворотной головкой | Корпус промышленной защиты IP65, нержавеющая сталь, с продувкой воздухом и водяным охлаждением, диаметр 110 мм, длина 280 мм (без механического крепления и соединений), макс. 6 бар. давление воды, макс. 2 бар давление воздуха, защитное окно |
| Вес | около 1,6 кг | около 4,2 кг |
| Рабочая температура камеры | От -10 до 50 ° C | От -10 до 50 ° C (без водяного охлаждения), от -25 до 150 ° C (с водяным охлаждением) |
| Источник питания | 12–36 В постоянного тока, обычно 10 ВА | |
| Условия хранения | От -20 до 70 ° C, максимальная влажность 95% | |
| Программное обеспечение | Программное обеспечение для термографии PYROSOFT Compact для Windows(R) для отображения тепловых изображений, в том числе, специфические для клиента изменения по запросу | |
| Комплект поставки | Инфракрасная камера PYROVIEW 512N, заводская калибровка, инструкция по эксплуатации, программное обеспечение для термографии PYROSOFT Compact. | |
| (1) Дополнительные технические характеристики приведены в техническом описании ИК-камеры PYROVIEW 512N. | ||
Обзор бесконтактного измерения температуры непрерывного литья с помощью инфракрасной камеры PYROVIEW можно найти в этом PDF-документе:
Обеспечение качества в системах непрерывного литья - со стационарными инфракрасными камерами PYROVIEW